Was ist Teilentladung (TE) und warum ist sie für Hochspannungskondensatoren von Bedeutung?

Teilentladungen (TE) sind lokale elektrische Durchschläge, die in Hohlräumen, an Elektrodenrändern oder auf der Oberfläche von Hochspannungsbauteilen auftreten. Da die beiden Elektroden nicht vollständig überbrückt werden, scheint der Kondensator normal zu funktionieren. Jede Entladung führt zu mikroskopischer Erosion des umgebenden Dielektrikums oder der Isolierung; über Monate oder Jahre akkumulierte Erosion führt zum dielektrischen Versagen.

Warum Teilentladungen bei Hochspannungs-Keramikkondensatoren eine Rolle spielen

Teilentladungen (PD) sind der dominierende Langzeit-Alterungsmechanismus für Hochspannungs-Keramikkondensatoren in Anwendungen mit kontinuierlichem Wechselstrom, gepulsten Spannungen oder hoher Restwelligkeit. Sie sind als Ladungstransfer (Picocoulomb) messbar, der mit der angelegten Spannungswellenform synchronisiert ist. wird von einem herkömmlichen Blitztest nicht erkannt — Ein Kondensator kann einen Blitzschlag der 2.5-fachen Betriebsspannung überstehen, weist aber bei Betriebsspannung noch signifikante Teilentladungen auf.

TE-Einsatzspannung und Ausschaltspannung

Die Teilentladungs-Einsatzspannung (PDIV) ist die niedrigste Spannung, bei der Entladungen erstmals auftreten; die Teilentladungs-Auslöschspannung (PDEV) ist die Spannung, bei der sie mit sinkender Spannung aufhören. Ein Kondensator, der als „teilentladungsfrei bei Betriebsspannung“ spezifiziert ist, weist eine PDIV auf, die deutlich über seiner Nennbetriebsspannung liegt und somit einen Sicherheitsspielraum für Temperatur- und Feuchtigkeitseinflüsse bietet.

Wo PD auftritt

• Innere Hohlräume: eingeschlossene Luft oder Porosität im Keramikkörper oder an den Elektrodengrenzen
• Elektrodenränder: Feldkonzentration an den Abschlusskanten, insbesondere bei Scheiben- und Türknaufgeometrien.
• Oberfläche: Kontaminations- oder Feuchtigkeitsspuren entlang der Körperoberfläche zwischen den Enden
• Schnittstellenlücken: zwischen dem Keramikkörper, dem Vergussmaterial und den Zuleitungen

Wie HVC mit Parkinson umgeht

Die Fertigungslinie von HVC kontrolliert die dielektrische Porosität durch firmeneigene Pulververarbeitung und Sinterung unter kontrollierter Atmosphäre. Teilentladungsmessungen (PD-Messungen) sind auf Anfrage als Qualifizierungstest durch akkreditierte Drittlaboratorien (TÜV, UL, Intertek) verfügbar. Bei der Spezifizierung von Kondensatoren für Röntgengeneratoren, Lasernetzteile, HF-Verstärker oder Smart-Grid-Sensoren fordern Sie bitte PD-Prüfberichte an und geben Sie das PD-Akzeptanzkriterium an (z. B. „Teilentladungsfrei bei Betriebsspannung, < 5 pC“).